(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（２０）の特定の場所に蒸着するための、透明な中間キャリア（２）を有する転写マスクであって、多層スタック（１３）が、この中間キャリア（２）の後面（１４）上に配置されていて、この多層スタック（１３）は、放射熱を吸収する材料から成る吸熱層（６）を有し、この吸熱層（６）の上に一続きのカバー層（１０）を有し、且つこのカバー層（１０）の上に蒸発させるべき材料の一続きの蒸発層（１２）を有する当該転写マスクにおいて、
前記多層スタック（１３）は、反射層（４）を有さず、そのマスクパターンが、パターン化された吸熱層（６）によって、又は前記中間キャリア（２）中に埋設されているパターン化された反射層（４）によって形成されていること、
前記吸熱層（６）は、その融点温度が前記蒸発層（１２）の材料の沸点より少なくとも２０％より上にある材料から成ること、及び
前記蒸発層は、タングステン、モリブデン、タンタル、クロム、チタン若しくはハフニウム又はタングステン、モリブデン、タンタル、クロム、チタン若しくはハフニウムの合金から成り、この蒸発層（１２）の材料の反射率が、前記吸熱層（６）の材料の反射率より高いことを特徴とする転写マスク。
【請求項２】
前記中間キャリア（２）の１つの部分層（３）に続く部分層の材料のその主成分において一致する材料から成る前記中間キャリア（２）の前記１つの部分層（３）が、当該埋設された反射層（４）の上に存在することを特徴とする請求項１に記載の転写マスク。
【請求項３】
前記中間キャリア（２）は、石英ガラスから成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の転写マスク。
【請求項４】
前記吸熱層（６）は、金属又は合金から成り、吸熱増大層（７）が、前記中間キャリア（２）と前記吸熱層（６）との間に配置されていて、且つ前記吸熱層（６）に接触して配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の転写マスク。
【請求項５】
前記吸熱増大層（７）は、単層又は複層に形成されていて、且つ誘電材料から成ることを特徴とする請求項４に記載の転写マスク。
【請求項６】
前記吸熱増大層（７）は、単層又は複層に形成されていて、且つタングステン、モリブデン、タンタル、クロム、チタン若しくはハフニウムの、酸化物、窒化物、酸窒化物、炭化物若しくは珪化物、又は二酸化ケイ素から成ることを特徴とする請求項４に記載の転写マスク。
【請求項７】
前記吸熱層（６）の反射率が、前記埋設された反射層（４）の反射率より少なくとも２０％小さいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の転写マスク。
【請求項８】
一続きで、透明な中間層（８）が、前記吸熱層（６）と前記中間キャリア（２）との間に配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の転写マスク。
【請求項９】
付着抑制層（１１）が、カバー層（１０）と蒸発層（１２）との間の付着を弱めるために前記カバー層（１０）と前記蒸発層（１２）との間に配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の転写マスク。
【請求項１０】
前記中間キャリア（２）は、その前面（１５）上に反射防止膜（１６）を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の転写マスク。
【請求項１１】
吸熱層（６）、中間層（８）及び／又はカバー層（１０）のうちの少なくとも１つの層が、熱伝導率に異方性を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の転写マスク。
【請求項１２】
基板（２０）の特定の場所に蒸着するための転写マスク（１）を製造する方法において、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の、中間キャリア（２）の後面上に多層スタックを有する透明な中間キャリア（２）が製造されること、
前記多層スタック（１３）を前記中間キャリア（２）上に被膜形成する前に、前記反射層（４）を前記中間キャリア（２）中に埋設するため、反射層（４）が、被膜形成されてパターン化され、次いで前記中間キャリア（２）の透明な部分層（３）が、この反射層（４）を覆うように、この反射層（４）の上に被膜形成されること、及び
前記部分層（３）を製作するため、ガラスの原料が、スピンコートによって被膜形成され、その後に硬化されることを特徴とする方法。
【請求項１３】
吸収層（６）、中間層（８）及び／又はカバー層（１０）のうちの少なくとも１つの層の製作中に、該当する層が、熱伝導率に異方性を有して製造されるように、パラメータである中間キャリアの温度、蒸着速度、ガス流つまりガス流の挙動及びガス圧が調整されることを特徴とする請求項１２に記載の転写マスク（１）を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高融点材料によって基板の特定の場所に蒸着するための転写マスクに関する。また、本発明は、当該転写マスクを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
転写マスクは、製作すべきパターンが、転写マスク上に形成され、この転写マスクを使用して基板上に転写されることによって、当該パターンを基板上に転写するために使用される。半導体技術では、マスクされた基板に光照射することによって、マスクパターンを当該基板上に形成するため、フォトリソグラフィが非常に頻繁に使用される。したがって、多くの場合は、当該パターンは、サブトラクティブ法、すなわち材料が取り除かれる方法によって基板上に製作される。
【０００３】
特定の場所に異なってエネルギー入力するためのマスクを基板で同様に使用するその他の方法では、基板上に予め被膜形成されている被膜にパターンを製作するためのシャドウマスクが使用される。例えば、フォトリソグラフィ用に使用される工程及び化学製品が、例えば、陰極を有機発光ダイオード内に製作するための、関連する工程に適合しない又は十分に適合しないときに、シャドウマスクが使用される。当該被膜の上方又は上に配置されたシャドウマスクの場合には、当該被膜は、遮蔽された領域と遮蔽されなかった領域とに対して異なって処理される。
【０００４】
しかしながら、シャドウマスクでは、転写すべきパターンの分解能が問題になる。当該分解能は、シャドウマスクの厚さに起因した良好でないアスペクト比によって制限される。当該分解能は、光源の照射期間と、シャドウマスクの光吸収層内とシャドウマスクのその他の部分領域内との熱伝導とに起因する。シャドウマスクの機械的な安定性も、当該安定性によって使用可能なシャドウマスクの大きさに起因してこのシャドウマスクの適用範囲を制限する。
【０００５】
転写マスクによって基板の特定の場所に蒸着するための方法が、独国特許出願公開第１０２００９０４１３２４号明細書から公知である。この方法では、有機コーティング材を中間キャリアから基板上の特定の場所に蒸着するため、透明な中間キャリアが使用される。この場合、パターンが、アディティブ法、すなわち材料を添加する方法によって基板上に形成される。当該蒸着のため、コーティング材が、転写マスクの全面上に被膜形成されるものの、次いで希望した場所だけで蒸着される。さらに、当該転写マスクは、その中間キャリア上の必要なパターン内に反射領域と吸収（吸熱）領域とを有する。転写マスクが、基板の上方又は上に位置決めされている場合、コーティング材が、転写マスクの反射パターンと吸収パターンとに起因して十分なエネルギーを蒸着のために吸収する領域内だけで、エネルギー放射によるエネルギー入力、すなわち蒸着が実施される。この方法で被膜形成され得る数１００ｎｍの範囲内の層厚に起因して、有機材料の蒸着に対しては、インパルス状のエネルギー入力だけで十分である。この独国特許出願公開第１０２００９０４１３２４号明細書では、基板の当該蒸着は、連続蒸着法の範囲内で実施される。
【０００６】
さらに、当該独国特許出願公開第１０２００９０４１３２４号明細書に記載されている、材料を蒸発させるための転写マスクの層構造は、特に当該材料の蒸発温度と当該材料の熱膨張率とに起因して適さない。より高いエネルギー入力が、より高い温度のために必要である。また、当該より高いエネルギー入力は、転写マスクの異なる複数の材料中の熱拡散と熱膨張とに影響する。当該影響の結果としては、例えば、層間せん断応力、拡散現象及び反応現象がある。コーティングされた転写マスク上の、蒸発すべき層とその材料の組み合わせとに応じて、当該影響は、金属材料以外の別の材料のときでも起こり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００９０４１３２４号明細書
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｊ．Ａ．Ｔｈｏｒｍｔｏｎ  ｉｎ  Ａｎｎ．Ｒｅｖ．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．１９７７．７：２３９−２６０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、有機材料以外の別の材料も、高い融点の材料も、例えば、金属が、特定の異なる場所で蒸発され得、連続蒸着法に対しても使用可能である、転写マスク及び当該転写マスクを製造するための方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題は、請求項１に記載の：
基板（２０）の特定の場所に蒸着するための、透明な中間キャリア（２）を有する転写マスクであって、多層スタック（１３）が、この中間キャリア（２）の後面（１４）上に配置されていて、この多層スタック（１３）は、放射熱を吸収する材料から成る吸熱層（６）を有し、この吸熱層（６）の上に一続きのカバー層（１０）を有し、且つこのカバー層（１０）の上に蒸発させるべき材料の一続きの蒸発層（１２）を有する当該転写マスクにおいて、
前記多層スタック（１３）は、反射層（４）を有さず、そのマスクパターンが、パターン化された吸熱層（６）によって、又は前記中間キャリア（２）中に埋設されているパターン化された反射層（４）によって形成されていること、
前記吸熱層（６）は、その融点温度が前記蒸発層（１２）の材料の沸点より少なくとも２０％より上にある材料から成ること、及び
前記蒸発層は、タングステン、モリブデン、タンタル、クロム、チタン若しくはハフニウム又はタングステン、モリブデン、タンタル、クロム、チタン若しくはハフニウムの合金から成り、この蒸発層（１２）の材料の反射率が、前記吸熱層（６）の材料の反射率より高いことによって解決され、請求項１３に記載の当該転写マスクを製造するための方法とによって解決される。当該転写マスク及びその製造方法の好適な構成が、請求項１及び請求項１３にそれぞれ従属する請求項に記載されている。
【００１１】
本発明によれば、中間キャリア上の多層スタックが、反射層を有しない。この代わりに、反射器のない多層スタックが、パターン化された吸収層によって、又は多層スタック中の代わりに中間キャリア中に埋設されているパターン化された反射層によって実現可能である。当該双方の場合には、転写マスクのマスクパターンが、ただ１回のパターン化ステップによって、又は吸収層若しくは反射層の１回のパターン化によって製作され得る。
【００１２】
一般に、転送マスクの反射層とは、当該吸収層の上方に存在する蒸発材料が蒸発される範囲内で、蒸発材料中への直接のエネルギー入力量又は吸熱層を介した蒸発材料中への間接のエネルギー入力量を低減させるように、当該蒸発のために使用される光放射を十分に高いレベルで反射する材料を意味する。これとは逆に、吸熱層とは、蒸発材料を蒸発させるように、その吸熱性に起因してエネルギーを十分に吸収する層である。したがって、反射層又は吸熱層が、制限された吸熱性又は反射性を常に有することも、当該用語の意味から排除されない。
【００１３】
多層スタック中の材料の組み合わせの削減が、転写マスクの製造のために有益である、特に連続蒸着原理における大規模な方法のために有益である。さらに、当該削減は、特に材料の蒸発及びその他の高い融点の材料に対して利点になる。何故なら、高い温度と、可能な限り短いインパルスによる当該高い温度のために必要な高いエネルギー入力とに関連する、起こり得る問題が、材料の、減少された境界面を有する簡単な構造によって回避され得るからである。
【００１４】
さらに、パターン化された吸熱層には、当該パターン化された吸熱層が、エネルギー入力とその熱拡散とを横方向に限定することを支援するという利点がある。当該横方向の限定は、特に、高温で蒸発させる蒸発材料に対して高いエネルギーを入力するときに有益である。さらに、当該横方向の限定は、パターンの、より高い分解能を可能にする。
【００１５】
非常に高い温度が、材料を蒸発させるために必要であるので、吸熱層は、特に熱衝撃に対して非常に高い熱安定性を有する必要がある。吸熱材料の溶融温度が、蒸発材料の蒸発温度よりも、少なくとも２０％、好ましくは少なくとも２５％上にある当該吸熱材料を使用することによって、本発明の転写マスクは、当該蒸発方法に対して十分な耐熱性を獲得する。材料を蒸発させるためには、高融点金属又はニッケルと当該高融点金属との合金に属する、例えば、タングステン、モリブデン、タンタル、クロム、チタン、ハフニウムのような高い融点の材料が、蒸発材料として好ましい。また、当該高い融点の材料を、該当する波長範囲における良好な吸熱特性と融合させることが可能である。より低い沸点を呈する蒸発材料に対しては、例えば、銀、金、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム又はこれらの合金のような、若干より低い融点を呈する材料も使用され得る。
【００１６】
層間剥離、層間せん断応力及び転写マスクの歪みを阻止するため、吸熱材料と蒸発材料との当該材料の組み合わせは、上記熱安定性の他に、材料の適合性に応じて選択されてもよい。したがって、当該材料の組み合わせは、再現可能に且つ長期間安定に、例えば、独国特許出願公開第１０２００９０４１３２４号明細書に記載されているように、特に連続蒸着法で使用することができる。
【００１７】
特に、蒸発すべき材料が、例えば、クロム又はチタンのような、蒸発しにくい高融点金属から成る場合に対しては、多層スタックの構造を制限することが要求される。当該場合に対しては、当該蒸発材料の反射が、吸熱材料の反射より高いときに、この蒸発すべき材料は、吸熱層と多層スタック全体との上記熱安定性にとって有益である。当該蒸発しにくい材料に適するものには、例えば、金属中で最も高い融点（Ｔｍ＝３４１０℃）を有するタングステンから成る吸熱層がある。
【００１８】
別の解決手段に応じて、パターン化された反射層が、マスクパターンを形成し、この反射層が、熱負荷を印加される多層スタックから分離される場合、同じ利点が、利用可能である。この場合、特に、中間キャリアの部分層によって、吸熱層と反射層とが、熱分離されていることが有益である。当該熱分離は、中間キャリアの材料に依存し、従来の中間キャリアとしてのガラスのときに非常に良好である。
【００１９】
さらに、複数の被覆工程を連続して実施することによって、簡単に、埋設されるパターンなしに、当該多層スタックの全ての層を製造することが可能である。さらに、吸熱層の熱負荷が、エネルギー放射の一部を反射する反射層と、エネルギー放射を透過させる吸熱層、すなわちパターン化されていなくて、当該反射層内の間隙を通じて遮られていない吸熱層とによって低減可能である。当然に、吸熱層が、反射層のパターンに合わせてパターン化されるときでも、本発明の転写マスクは使用可能である。
【００２０】
当該転写マスクの構成によれば、反射層を中間キャリア中に埋設することが、少なくとも２つの部分層から成る中間キャリアを形成することによって可能である。パターン化された反射層を埋設しつつ互いに接している、これらの部分層のうちの少なくとも２つの部分層が、それらのほとんどの成分において一致している。上記の「パターン化された反射層を埋設しつつ互いに接している」とは、中間キャリアを透明で且つ熱的に安定な中間キャリアとして使用するための当該中間キャリアの特定の特性を呈する成分が、そのうちの数パーセントの範囲内だけで互いに相違するということを意味する。当該相違は、異物の混入及び材料の混入を許容しうる。当該混入は、技術的に限定的であり、当業者は、中間キャリアの機能にとって無視できると容易にみなせる。例えば、石英ガラスから成る部分層が、フロートガラスから成る中間キャリアの部分層上に被覆されるときに、当該混入は発生する。
【００２１】
この解決手段では、埋設された反射層を有する中間キャリアが、事前に製作され得るという利点がある。
【００２２】
中間キャリアが、構成に応じて石英ガラスから成る場合、一方では、非常に高い透明度が、中間キャリアの高い熱安定性と共に獲得され得る。他方では、高い透明度で且つ熱的に安定な石英ガラス層を部分層として製作すること、及びパターン化された反射層を埋設することが、いわゆるスピンオンガラス法によって可能である。このスピンオンガラス法では、ガラスの原料が、スピンコート（Ｓｐｉｎ−Ｃｏａｔｉｎｇ）によってパターン化された反射層を有する下側の部分層上に被覆され、熱処理によって硬化される。結果として、さらなる処理に適した肉薄の中間キャリアが製作される。
【００２３】
転写マスクの別の構成では、吸収層が、金属又は合金から成る用途に対しては、吸熱増大層が、吸熱層に対して熱接触して配置されていることによって、吸収層の吸収性能が向上されている。例えば、金属の酸化物及び窒化物のようなその他の吸熱材料と比較して、多くの場合に、純粋な金属層の吸熱量は、より少ない。何故なら、可視スペクトル帯域内では、一般に入射光の３０〜６０％が反射されるからである。当該反射は、エネルギー入力を低下させ、その結果として吸熱層の温度を低下させる。追加の吸熱増大層が、当該影響を相殺する。
【００２４】
エネルギー源の波長に対して使用可能な材料が、多層スタックの熱的安定性と機械的安定性とを大きく損なわない範囲内で、当該材料は、吸熱増大層用の材料として使用され得る。広いスペクトル帯域内で良好な吸熱性能を有する一般的な吸熱体は、例えば、高融点金属の酸化物、窒化物、酸化窒化物、炭化物若しくは珪化物又は二酸化ケイ素である。当該吸熱増大層の層厚は、多くの場合に０〜１００ｎｍの範囲内にある。
【００２５】
この対策の代わりに又はこの対策に加えて、ここで説明されている転写マスクの構成では、吸熱層の吸熱が、中間キャリアの前面上、すなわち光源に面した側面上に被覆されている１つの反射防止膜によっても増大され得る。複数の反射防止膜の構造及び機能も、その他の実施の形態から公知である。反射が、散乱又は弱め合う干渉によって減少されるように、これらの反射防止膜のうちの１つの反射防止膜又は複数の反射防止膜の屈折率及び層厚が、中間キャリアの材料に適合されていて、必要に応じて、当該複数の反射防止膜の屈折率及び層厚が互いに適合されている。個々の層が、例えばフッ化マグネシウム（ＭｇＦ）から構成され得、０〜２００μｍの大きさの一般的な層厚範囲を有する。
【００２６】
熱整合及び材料整合に対する吸収層及び／又は蒸発材の適切な材料組み合わせが、層構造の様々な形によって支援され得る。したがって、吸収層と様々な追加の層とを使用したスタック構造が、様々な形態に応じて利用可能である。
【００２７】
したがって、蒸発層の下にある層の材料とこの蒸発層の材料との間の反応及び／又は拡散を少なくともほぼ阻止する材料が、カバー層用に使用されることによって、吸熱層と蒸発層との材料の組み合わせにカバー層の材料をさらに組み合わせる選択肢も可能である。
【００２８】
高い温度では、特定の材料の組み合わせ、例えば、アルミニウムと、タングステン、モリブデン及びタンタルとの組み合わせが、合金を生成させやすく、又は蒸発材料をディウェッティングさせやすい結果、転写されるパターンが歪み得る。当該歪みに備えて、カバー層が、例えば、チタンとアルミニウムとの組み合わせ、又はタングステンとチタンとの組み合わせのときに発生しうる、望まない反応による破壊から、吸熱層と必要ならば反射層とを保護する保護層として機能する。あるいは、当該歪みに備えて、当該カバー層は、適用されるプロセスパラメータを呈する蒸発がもはや不可能である程度に、又は希望した層特性を伴った蒸発がもはや不可能である程度に、吸熱特性及び必要ならば反射特性が変化するという変質から、吸熱層と要ならば反射層とを少なくとも保護する保護層として機能する。当該両材料間の拡散過程及び反応過程を完全に阻止することが望ましいものの、上記適用されるプロセスパラメータを呈する蒸発が実施され得るだけの程度の保護でもよい。
【００２９】
特に、高い沸点の蒸発材料に対する良好なバリア層は、例えば、窒化チタン、炭化ケイ素、炭化タングステン、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン−気相から蒸着されるダイヤモンド構造を成す炭素）等のような、特に硬質材料層である。この場合にも、当該適切なバリア層の選択が、蒸発材料にある程度左右されるので、異なる蒸発材料によっては、例えば、シリコン酸化物、シリコン酸窒化物又はシリコン窒化物のような、全く違う材料でも十分に使用可能である。
【００３０】
当該カバー層の別の機能は、異なる膨張率によって発生し得る層間せん断応力を補正することにある。この場合、カバー層が、エネルギー入力によって発生する熱応力の一部を吸収して補正できる。この効果及びその他の有益な効果を得るため、当該カバー層は、複数の部分層から構成されてもよい。
【００３１】
本発明の別の構成において、一続きになっている、すなわちそれ自体パターンニンングによって中断されていなく且つ透明である中間層を有する転写マスクが、吸熱層と中間キャリアとの間に製作される場合、改良された熱減衰が、中間キャリアと被覆された層との間で発生され得る。したがって、中間層が、基板上に均一に被膜形成されていることが必要でない。被膜形成の順序に応じて、中間層及び別の材料、特に反射層、又は、別の材料、特に反射層が、吸熱層から熱絶縁され得る。当該熱減衰は、特により高いエネルギー入力のときに有益になる。例えば、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物、窒化チタン若しくは窒化アルミニウム又はその他の材料のような、耐熱性で且つ透明な材料が使用され得る。当該中間層は、様々な目的に対して多層に構成されてもよい。したがって、吸熱層中の吸熱を向上させるため、例えば、当該中間層は、同時に反射防止膜として使用され得る。
【００３２】
当該吸熱反射システム用に使用される材料は、主に、その都度の用途と、被膜形成すべき蒸発材と、エネルギー入力用に使用される光源とに依存する。当該用途が、上述された熱条件を決定し、したがって要求される材料の組成も決定する。転写マスクの、吸熱特性、すなわち適用性が、当該転写マスクの層構造を製作するための上述されている選択肢によって大きく影響を受ける。希望した蒸発特性を得るため、使用される材料の吸熱特性及び反射特性が、適切に使用されてもよい。しかしながら、吸熱体の吸熱が、反射体の吸熱よりも高い材料が使用されることが、多くの用途にとって有益になり得る。
【００３３】
例えば、タングステン、モリブデン若しくはタンタル又はこれらの合金、又は例えば、クロム、チタン、ハフニウム若しくはその他の金属の窒化物、酸化物及び炭化物のような金属が、吸熱層用の材料として、特に金属材料を蒸発させるために有益であると実証されている。例えば、銀、アルミニウム、クロム、チタン、ハフニウム又はその他の材料が、良好な反射特性を有し、したがって金属を蒸発させるときの反射層に対して適する。吸熱材料と反射材料とを組み合わせる場合、熱特性を十分に大きく相違させるようにするには、当該吸熱体は、当該反射体よりも少なくとも２０％少ない反射率を有することに留意する必要がある。
【００３４】
転写マスクの別の構成では、付着抑制層が、カバー層と蒸発層との間に配置されている。この付着抑制層は、当該両層間の付着を弱める。その結果、基板の被覆中に、蒸発材が、カバー層から良好に剥離されることが保証される。さらに、この付着抑制層は、当該蒸発後の転写マスクの洗浄を可能にし、この転写マスク自体を支持可能である。例えば、金属から成る蒸発材料では、官能化（機能化）されたトリクロロシラン、ホスホン酸及びチオールが、この付着抑制層用の材料として考えられる。
【００３５】
さらに、別の構成では、カバー層と吸熱層との間に、及び／又は、カバー層と反射層との間に、剥離防止剤層が、当該両層間の付着を改良するために配置されてもよい。何故なら、これらの層は、蒸発層とは違って、持続して又は１回だけの蒸発周期よりも少なくとも長く転送マスク上に残存されなければならないからである。吸熱層及び反射層の上記で説明されている変更可能な配置に起因して、当該剥離防止剤層も、非常に多様に形成され得る。当該剥離防止剤層は、カバー層と吸熱層との間の付着を改良する。当該剥離防止剤層は、例えば、使用される金属の酸化物、窒化物及び／又は酸窒化物から成り得る、例えば、酸化ケイ素又は窒化チタンから成り得る。
【００３６】
別の構成では、吸熱層が、熱伝導率に異方性を有する。また、この吸熱層の代わりに又はこの吸熱層に加えて、吸熱層と蒸発層との間に存在する中間層及びカバー層が、熱伝導率に異方性を有する。熱伝導率の異方性とは、エネルギー入力によって、例えば光源によって吸熱層中に発生した熱が、異なる速さで又は異なる強さで拡散することを意味する。材料が、転写マスクに対向している基板上に希望したそのパターンで新たに被膜形成されるように、この転写マスクは、当該材料を特定の場所で異なって蒸発させるために使用されなければならないので、当該希望したパターンが、非常に小さいパターン幅を有する方向では、少なくとも吸熱層が、可能な限り小さい熱伝導率を有することが非常に有益である。当該吸熱層は、熱伝導によってエネルギーを反射層で失うので、当該反射層は、可能な限り小さい熱伝導率を有しなければならない。したがって、新たに被膜形成される材料のラインパターンが、基板上に生成されなければならない場合には、当該小さい熱伝導率は、１つの方向だけで必要である、特に横方向で必要である、すなわちマスク面に対して平行に必要である。その一方で、様々な方向に臨界寸法を有する複雑な複数のパターンの場合には、当該小さい熱伝導率は、マスク面に対して平行に全ての方向で必要である。
【００３７】
理想的には、適切に使用される中間層及び／又はカバー層も、熱伝導率の異方性を有する。これらの層も、熱を可能な限り効率的に且つ指向させて伝達する必要がある。何故なら、これらの層は、熱を伝えるべき材料の方向に伝達するための「途中」に存在するからである。これに反して、熱の横方向の拡散が、基板上に被膜形成すべきパターンの鮮鋭度の喪失及び劣化を引き起こす。
【００３８】
基板上に製作すべき当該複数の層の、材料適合性、分解能及びスケーラビリティが改良され得る。当該転写マスクによって実施可能な蒸着方法は、有機ＥＬディスプレイを製造するための従来の技術に比べて、例えば幾つかの利点を有する。
【００３９】
すなわち、１つのピクセルを一緒に形成する複数のサブピクセルの各々が、それぞれ１つの陰極を有する有機ＥＬディスプレイを製造することを可能にする。このため、静電容量の損失が低減され得、したがって、より短い切り替え時間と少ない電力消費が可能になり得る。
【００４０】
様々な蒸着方法が、上記転写マスクの層の被膜形成のために適する。例えば、スパッタ、抵抗加熱型真空蒸着、化学気相成長蒸着、スピンコート（Ｓｐｉｎ  Ｃｏａｔｉｎｇ）又はゾル・ゲル法が可能である。原料を用いたコーティングも使用され得る。当該原料の場合には、被膜形成すべき金属を化合物の状態で含む化合物が被覆される。当該純粋な金属への変化は、その変態時に発生する。転写マスクの層構造と、個々の層に必要な特性とに応じて、単一の方法、例えばスパッタが、転写マスクの全体を製造するために可能である。さらに、説明された複数の方法を組み合わせた方法も可能である。また、連続蒸着法も可能である。
【００４１】
さらに、フォトリソグラフィ又は化学的機械研磨を使用する乾式又は湿式のようなサブトラクティブ法が、個々の層又は積層構造にパターンを作成するために使用される。最適な層特性と方法の組み合わせを得るための、これらのアディティブ法及びサブトラクティブ法の全てが、当業者に十分に知られている。
【００４２】
さらに、同様に様々な技術を使用する前処理ステップ及び中間処理ステップが、転写マスクの層の被膜形成とパターンニングとのために上記方法過程中に挿入されると有益であり得ることが実証されている。当該前処理ステップ及び中間処理ステップは、例えば個々の層の付着でもよい。
【００４３】
上記の熱伝導率の異方性を伴う層の製造は、プロセスパラメータである、中間キャリアの温度、蒸着速度、ガス流つまりガス流の挙動及びガス圧を適切に調整して実施される。特に、熱伝導率の異方性の条件を満たす、吸熱層、中間層及び／又はカバー層中の円柱パターン、すなわち円柱状のパターンの製作に関しては、Ｊ．Ａ．  Ｔｈｏｒｍｔｏｎ  ｉｎ  Ａｎｎ．  Ｒｅｖ．  Ｍａｔｅｒ．  Ｓｃｉ．  １９７７．７：２３９−２６０の詳しい説明を参照のこと。当該円柱パターンの成長方向では、当該円柱パターンが、横方向よりも著しく高い熱伝導率を有する。
【００４４】
以下に、本発明を実施の形態に基づいて詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１Ａ】パターン化された吸熱層を有する転写マスクの多層スタックの１つの実施の形態を示す。
【図１Ｂ】パターン化された吸熱層を有する転写マスクの多層スタックの１つの実施の形態を示す。
【図１Ｃ】パターン化された吸熱層を有する転写マスクの多層スタックの１つの実施の形態を示す。
【図２】中間キャリア中に埋設された反射層を有する転写マスクの１つの実施の形態を示す。
【図３】転写マスクを用いた基板の被膜形成過程を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃによる本発明の転写マスク１は、パターン化された吸熱層６を有するものの、反射層４を有しない。
【００４７】
図１Ａによる構成は、ガラスから成る中間キャリア２を有する。多層スタック１３が、この中間キャリア２の後面１４上に被膜形成されている。ここで、後面１４とは、基板２０（図３）の蒸着工程中にこの基板２０に面している表面を言う。
【００４８】
多層スタック１３は、スパッタによって被膜形成されている、例えば８５−５００ｎｍの厚さのタングステンから成る吸熱層６を有する。この吸熱層６は、後に（図示されなかった）基板上に被膜形成されなければならない領域だけが残るように、フォトリソグラフィと湿式化学エッチングとを用いてパターン化されたものである。
【００４９】
当該マスクパターンは、例えば、ＳｉＣ（炭化ケイ素）から成る又はＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）から成る１０−２００ｎｍのカバー層１０によって被覆される。このカバー層も、スパッタされたものである。蒸発層１２の、蒸着すべき、例えば金属物質が、抵抗加熱型真空蒸着によって当該カバー層１０上に被膜形成される。この蒸発層１２は、例えばアルミニウムから成る。
【００５０】
図１Ｂによる実施の形態は、図１Ａに示された層に加えて多層スタック１３中に中間層８を有する。この中間層８は、中間キャリア２の上側で且つ吸熱層６の下側に被膜形成されている。この中間層８は、シリコン酸化物又はシリコン酸窒化物から成り、必要に応じて積層状の当該２つの物質から成り、１〜１００ｎｍの範囲内の層厚を有し、スパッタによって被膜形成されている。当該中間キャリア用の物質としては、例えば、石英ガラス、透明ガラス及びサファイアガラスが適する。これらのガラスは、機械的に且つ化学的に非常に安定であり、さらに高い透過率を有する。
【００５１】
個別の層が、反射防止膜１６として中間キャリア２の前面１５上に配置されている。当該層は、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ）から成り、且つスパッタによって被膜形成されている。
【００５２】
図１Ｃによる転写マスクは、任意の付着抑制層１１のために図１Ｂによる転写マスクと異なる。カバー層１０と蒸発層１２との間に配置されていて、当該隣接した２つの層間の付着を弱めるために役立つ。この付着抑制層１１は、例えば、官能化されたトリクロロシラン、ホスホン酸及びチオールから成る。さらに、当該転写マスク１は、例えば、中間キャリア２の前面１５上に反射防止膜１６を有しない。
【００５３】
しかしながら、図１Ｂによる構成と違って、中間層８は、ここでは２つの部分層から構成される。これらの部分層の屈折率は相違する。その結果、吸熱層６と中間層２との熱分離のほかに、干渉効果による反射防止作用が、適切な層厚によって得られる。このため、例えば、ＴｉＯ２及びＳｉＯ２から成る多層スタックが適する。この多層スタックは、当該干渉効果を向上させるために重複して形成されてもよい。
【００５４】
図２による転写マスクは、例えば、中間キャリア２中に埋設されている、銀から成る反射層４を有する。当該埋設のため、反射層４が、中間キャリア２の前段の、前面１５に対向している表面上に、スパッタによって、８５〜５００ｎｍの範囲内の厚さで被膜形成され、その後に、吸熱層に関して上述したようにパターン化される。
【００５５】
引き続き、当該中間キャリア２の部分層３が、反射層４の上に被膜形成される。中間キャリアとしてガラスを使用する場合、一般にスピンオンガラスとして公知のガラスを使用する場合、当該部分層３の被膜形成は、スピンコートと、引き続く当該部分層３の硬化とによって実施される。中間キャリア２の別の物を使用する場合は、その他の方法、例えば、物理蒸着、化学蒸着も使用され得る。
【００５６】
次いで、窒化クロム（ＣｒＮｘ）から成る吸熱増大層７が、中間キャリアのこうして製作された後面１４上に被膜形成される。この吸熱増大層７の直ぐ上の多層スタック１３内では、吸熱層６が被膜形成され、カバー層１０が被膜形成され、そして蒸発層１２が被膜形成される。当該多層スタックのこれらの層に関しては、図１Ａに対する説明に記載されている。この場合、吸熱層６は、図１Ａに対する実施の形態と違ってパターン化されていない。
【００５７】
当該中間キャリア２は、図１Ｂに対して説明されているように、その前面１５上に反射防止膜１６を有する。
【００５８】
個々の層を被膜形成してパターン化するための方法は、上述されている方法に一致する。被膜形成すべき層と層の特性とに応じて、希望する設備費用及び経費に応じて、上記方法と違う方法が使用されてもよい。
【００５９】
また、図１Ｂに対して説明されているように、最初に、中間層８が、中間キャリア２上に被膜形成され、例えば、８５〜１００ｎｍの厚さのタングステンから成る吸熱層６が、この中間層８の上に被膜形成される。当該吸熱層６は、上述したように、横方向にパターン化される。
【００６０】
例えば、図１Ｂによる転写マスクを用いた基板２０の蒸着が、図３に示されている。当該蒸着のため、蒸発層１２によって被覆された転写マスク１の表面が、基板２０に対して近接に離間して（フォトリソグラフィに対しては、一般に３０μｍ）設置される、又は基板２０に直接に接触して設置される。引き続き、蒸着材料が、光源２２、例えば、ガス放電ランプを使用することで、透明な中間キャリア２を通じて照射される。上記フォトリソグラフィと同様に、当該光源２２は、シャッタ２４によってオン又はオフに切り替えられ得る。
【００６１】
当該光源２２からのエネルギー入力によって、パターン化された吸熱層６だけが十分に強く加熱される。その結果、蒸発層１２の蒸着材料が、当該加熱地点だけで蒸発され、当該吸熱層６に対向している、基板２０の表面の領域上で、パターン化された被膜２６として冷却される。転送マスク１のパターン化された表面とこの基板２０との間の距離が狭いほど、散乱する蒸発量が少ない、すなわち意図しない地点で凝結する蒸着材料の量が少ない。
【００６２】
吸熱層６の熱容量が小さいために、蒸発温度が、ミリ秒の範囲内で上昇され得る。光源２２をシャッタによってオフに切り替えた後に、当該吸熱層６が、比較的高い熱容量を有する中間キャリア２への熱結合によって迅速に冷却される。この方法によって、１０μｍ未満の範囲のパターンを、転写マスク１から基板２０上に転写することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１      転写マスク
２      中間キャリア
３      部分層
４      反射層
６      吸熱層
７      吸熱増大層
８      中間層
１０    カバー層
１１    付着抑制層
１２    蒸発層
１３    多層スタック
１４    後面
１５    前面
１６    反射防止膜
２０    基板
２２    光源
２４    シャッタ
２６    被膜
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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